Die Realisierungstheorie des Bluetooth 5.1 AoA-Ortungsdienstes
Die Arrivald of Angle (AoA) -Technologie wurde seit der Bluetooth 5.1- Kernspezifikation für Bluetooth Direction in BLE eingeführt. Mittlerweile ist Bluetooth 5.1 AoA in zwei Bereichen weit verbreitet: Indoor-Ortung und schlüsselloser Zugang . Jetzt erklären wir, wie AoA funktioniert und wie es bei der Indoor-Ortung mit der Bluetooth 5.1 AoA-Technologie angewendet wird. 1. Überblick über die Indoor-Positionierungstechnologie Für die Indoor-Ortung gibt es vier Lösungen: UWB, Wi-Fi , BLE Beacon / BLE AoA . Für den Genauigkeitsbereich beträgt UWB 0,1 m ~ 1 m; Wi-Fi- und BLE-Beacon beträgt 5 m ~ 20 m mit einer größeren Fehlerreichweite. Als erstes kommerzielles BLE-AoA-Positionierungsdienstleistungsunternehmen kann Quuppa den Genauigkeitsbereich innerhalb von 0,1 m bis 1 m steuern (mit den Chips TI CC254x und Nordic nRF5281x). Das Folgende sind die Testdaten von Quuppa. 2. Analyse der Indoor-Positionierungstheorie Unabhängig von der Positionierungsmethode muss das Indoor-Positionierungssystem die Architekturmodellierung der tatsächlichen Szene zeichnen, den Empfängerrouter im Innenbereich einsetzen und den entsprechenden Standort auf der Modellierungskarte markieren. Das Mobiltelefon oder das Beacon-Modul sendet drahtlose Signale . Der an einer festen Position eingesetzte Empfängerrouter kann den Standortbereich des Beacons bestätigen, nachdem er die drahtlosen Signale empfangen hat. Der Ankunftswinkel des Bakensignals kann von mehreren Antennen gemessen werden, nachdem die Reichweite des Standortbereichs bestätigt wurde. In Kombination mit der Triangulationspositionierung kann die genaue Position von Beacon-Geräten berechnet werden. Triangulation Bei der Triangulation wird die Position des Beacon-Geräts anhand von zwei AoA-Datensätzen gemessen. Wie in der Abbildung unten gezeigt, können zwei Antennensätze einen AoA-Datenwert messen, und zwei AoA-Daten können die Position von Gerät A messen. Sowohl d als auch D sind bekannte Parameter, wie wir θ1 und θ2 erhalten können. 3. AoA- Messtheorie Frequenz : Bluetooth arbeitet im ISM-Band (Industrial Scientific and Medical) von 2,40 GHz bis 2,41 GHz mit einer Bandbreite von 2 MHz. Bluetooth ist in die drei Übertragungskanäle 37, 38 und 39 unterteilt. In der Bluetooth v5.x-Kernspezifikation kann die erweiterte Übertragung von Bluetooth LE in jedem Kanal von 0 bis 39 übertragen werden, d. h. im Bluetooth v5.1-Beacon kann auf jedem Bluetooth-Kanal funktionieren. (Die Frequenz von Bluetooth ist im Betrieb inkonsistent, was sich auf die Bluetooth-Wellenlänge λ auswirkt.) Phase : Das Funksignal ist kontinuierlich in der Luft. Der RX-Empfänger empfängt und demoduliert das Signal des gesamten Wellenzyklus von 0 ~ 2 π im Frequenzbereich. AoA-Berechnung : Angenommen, dass in einem offenen Bereich ein Bluetooth-Beacon-Signal mit fester Frequenz ausgestrahlt wird (Hindernisse und andere 2,4-GHz-Signalstörungen in der Luft werden ignoriert). Befinden sich die beiden Empfänger im gleichen Radius und am gleichen TX-Ende, s...
